Renesas 符号地址空间对齐

对齐方式定义头文件：bsp_compiler_support.h

#define BSP_SECTION_STACK  ".stack"
#define BSP_SECTION_HEAP   ".heap"
#define BSP_SECTION_VECTOR ".vectors"
#define BSP_SECTION_ROM_REGISTERS ".rom_registers"
#define BSP_PLACE_IN_SECTION(x) __attribute__ ((section(x))) __attribute__ ((__used__))
#define BSP_DONT_REMOVE
#define BSP_ALIGN_VARIABLE(x)  __attribute__ ((aligned (x)))
#define BSP_PACKED  __attribute__ ((aligned(1)))

系统默认为4字节自然地址对齐方式。

“符号”对齐配置：

typedef struct _SystemActive_
{
    TempStatus    sTemp;
    LedStatus     sLed;                    
    Cup           sCup;                     
    bool          bSetWaterCircle;          
    BuzzerType    eBuzzer;                   
    bool          bPumpMotor;               
}SystemActive;

typedef struct _SystemStatus_
{
    PoolStat    ePool;                 
    uint32_t    u32PoolTemp;            
    uint32_t    u32CompressTemp;         
    CupSet      aCup[CUP_MAX];           
    bool        bIsCool;                
    bool        bIsCoolHeatChange;      
    bool        bIsAutoCup;             
    bool        bIsCleanMode;           
    CupStatus   eCup;                   
    bool        bIsTestSelf;            
    uint32_t    u32Magic;
}SystemStatus BSP_ALIGN_VARIABLE(16);

SystemStatus          g_sysSta;
SystemActive          g_sysAct;

地址空间如下：

g_netif_init_done/g_sysSta 地址空间相邻，g_netif_init_done 地址空间为“0x2003b994”，大小为“4”个字节，以此推，下一个符号g_sysSta 的地址应为 0x2003b994 + 4 = 0x2003b998
但g_sysSta 设置的对16字节齐方式“BSP_ALIGN_VARIABLE(16)”，如下g_sysSta地址为“0x2003b9a0” 16字节对齐

[kk@Debug]$readelf -s iotBaidu.elf | sort -k 2 > ss.c

11110: 2003b982 1  OBJECT GLOBAL DEFAULT 7 dev_stat
10319: 2003b984 16 OBJECT GLOBAL DEFAULT 7 g_active_interface
11121: 2003b994 4  OBJECT GLOBAL DEFAULT 7 g_netif_init_done
 8584: 2003b9a0 56 OBJECT GLOBAL DEFAULT 7 g_sysSta
 8729: 2003b9d8 4  OBJECT GLOBAL DEFAULT 7 g_pumpWaterStartTick

如果设置为“256”字节对齐，地址空间如下：

 11110: 2003ba12     1 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 dev_stat
 10319: 2003ba14    16 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_active_interface
 11121: 2003ba24     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_netif_init_done
  8584: 2003bb00    56 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_sysSta
  8729: 2003bb38     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_pumpWaterStartTick

那么在两个符号之间，0x2003ba24->0x2003bb00造成了比较大的空间浪费（0x2003bb00 - 0x2003ba24 - 4 = 216字节浪费）。

__attribute__ ((aligned (x))) 位置比较关键：

 　　书写在不同的位置，符号占用空间是不一样的。

[kk@Debug]$ readelf -s iotBaidu.elf | sort -k 2

typedef struct _SystemStatus_
{
    PoolStat    ePool;                  
    uint32_t    u32PoolTemp;            
    uint32_t    u32CompressTemp;        
    CupSet      aCup[CUP_MAX];           
    bool        bIsCool;               
    bool        bIsCoolHeatChange;      
    bool        bIsAutoCup;            
    bool        bIsCleanMode;          
    CupStatus   eCup;                   
    bool        bIsTestSelf;           
    uint32_t    u32Magic;
}SystemStatus BSP_ALIGN_VARIABLE(256);

//符号只是地址空间256字节对齐，符号的大小是没有变化的，即56字节
 11121: 2003ba24     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_netif_init_done
  8584: 2003bb00    56 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_sysSta
  8729: 2003bb38     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_pumpWaterStartTick

typedef struct _SystemStatus_
{
    PoolStat    ePool;                  
    uint32_t    u32PoolTemp;            
    uint32_t    u32CompressTemp;         
    CupSet      aCup[CUP_MAX];           
    bool        bIsCool;               
    bool        bIsCoolHeatChange;      
    bool        bIsAutoCup;            
    bool        bIsCleanMode;         
    CupStatus   eCup;                 
    bool        bIsTestSelf;        
    uint32_t    u32Magic;
}BSP_ALIGN_VARIABLE(256) SystemStatus;

//符号的地址空间对齐方式和占用大小均为256字节
 11121: 2003ba24     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_netif_init_done
  8584: 2003bb00   256 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_sysSta
  8729: 2003bc00     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_pumpWaterStartTick

结构体内部的对齐方式：

1、使用#pragma pack(x) / #pragma pack()

2、使用 “__attribute__((packed))”对齐，相当于#pragma pack(1)

typedef struct _SystemStatus_
{
    PoolStat    ePool;                  
    uint32_t    u32PoolTemp;            
    uint32_t    u32CompressTemp;         
    CupSet      aCup[CUP_MAX];           
    bool        bIsCool;               
    bool        bIsCoolHeatChange;      
    bool        bIsAutoCup;            
    bool        bIsCleanMode;         
    CupStatus   eCup;                 
    bool        bIsTestSelf;        
    uint32_t    u32Magic;
}__attribute__((packed)) SystemStatus;

//注意位置，地址空间及占用大小
//注意：这种方式黄色区域还是自然4字节对齐，其它1字节对齐，所以最后占用51字节
 11121: 2003b994     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_netif_init_done
  8584: 2003b998    51 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_sysSta
  8729: 2003b9cc     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_pumpWaterStartTick

#pragma pack(x)方式：

#pragma pack(1)
... ... ... 
typedef struct _SystemStatus_
{
    PoolStat    ePool;                  
    uint32_t    u32PoolTemp;            
    uint32_t    u32CompressTemp;         
    CupSet      aCup[CUP_MAX];           
    bool        bIsCool;               
    bool        bIsCoolHeatChange;      
    bool        bIsAutoCup;            
    bool        bIsCleanMode;         
    CupStatus   eCup;                 
    bool        bIsTestSelf;        
    uint32_t    u32Magic;
}SystemStatus;
... ... ...
#pragma pack()

//这种方式，在#pragma pack(1) 到 #pragma pack()定义的类型都是1字节对齐，如下占用39字节 为最小占用
 11121: 2003b994     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_netif_init_done
  8584: 2003b998    39 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_sysSta
  8729: 2003b9c0     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 g_pumpWaterStartTick